Wijnvaten efficiënt reinigen en ontsmetten met ultrasoon geluid

Eikenhouten vaten voor wijnrijping kunnen met krachtige ultrasone golven efficiënt worden gereinigd en ontsmet. Door sonicatie wordt tartraat verwijderd en worden micro-organismen zoals gisten (Brettanomyces, Dekkera) gedood. Bovendien komen aromastoffen uit het hout beter beschikbaar wanneer de vaten daarna voor het verouderen en rijpen van wijn worden gebruikt.

Ultrasone reiniging van wijnvaten

Krachtige ultrasone golven hebben verschillende effecten op het oppervlak en de diepere structuur van het hout. Ultrasone (ook wel akoestische) cavitatie in hout creëert plaatselijk omstandigheden met een hoge energiedichtheid, waaronder grote drukverschillen, hoge temperaturen en snelle vloeistofstromingen.
Deze fysieke / sonomechanische krachten leiden tot een intensievere bevochtiging van het oppervlak van de vaten, verwijdering van achtergebleven afzettingen (bijv. tartraat), ontwrichting van micro-organismen en een verhoogde zuurstofoverdrachtskinetiek.

Ultrasone ontsmetting van wijnvaten – wetenschappelijk bewezen resultaten

Wetenschappelijke analyses, zoals tellingen van micro-organismen en metingen van het specifieke oppervlak, tonen de ultrasone inactivering van micro-organismen en de verwijdering van tartraat wetenschappelijk aan. Het is bewezen dat ultrasone vatreiniging betrouwbaar reproduceerbare resultaten oplevert (herhaalbaarheid) en niet wordt beïnvloed door de heterogeniteit van het houtoppervlak. De duigen van houten vaten vertonen een zekere hydrofobiciteit, die de afgifte van aromastoffen uit de diepere houtstructuur remt. Ultrasoon geluid met hoge prestaties zou de contacthoek tussen hout en vloeistof kunnen vergroten, vooral bij hoge temperaturen (80◦C). Daardoor bevordert ultrasoon geluid met hoge prestaties de aanvankelijke zuurstofoverdrachtscapaciteit van het hout, aangezien het hout wordt hersteld doordat tartraat wordt verwijderd en het hout grondig wordt ontsmet. De effecten van intens ultrasoon geluid reinigen niet alleen het bovenste oppervlak, maar dringen via de van nature aanwezige poriën in het hout ook door in diepere houtlagen.
Deze diepgaande werking van sonicatie ontsmet niet alleen het vat, maar maakt ook de in de houtstructuur aanwezige aromastof beschikbaar voor het verouderen en rijpen van wijn.

Voorbeelden van tartraatverwijdering vóór (links) en na (rechts) ultrasone behandeling (UIP4000hdT, 60ºC).
(Onderzoek en afbeeldingen: © Breniaux et al., 2019)

Ultrasoon doden van gisten

Het onderzoek van Breniaux et al. (2019) toonde ook aan dat krachtige ultrasone golven 35% van de populatie Brettanomyces spp., 36% van alle gisten, 90% van de melkzuurbacteriën en 100% van de azijnzuurbacteriën konden verwijderen tot een diepte van 8 mm in de houtstructuur. Met geoptimaliseerde bedrijfsparameters konden de onderzoekers de effecten van sonicatie zelfs nog verder verbeteren, zodat het ultrasone ontsmettingseffect een diepte van 9 mm in het hout bereikt. Dit is ook de diepte tot waar de wijn en daarmee Brettanomyces-gisten kunnen doordringen.

Ultrasone effecten op de zuurstofdesorptie van eikenhouten vaten

Sonicatie heeft aanzienlijke effecten op de zuurstofdesorptiecapaciteit van hout. Bij een vergelijking van met sonicatie behandeld en onbehandeld eikenhout was de zuurstofdesorptiesnelheid in het niet met sonicatie behandelde hout tweemaal zo laag. Na de behandeling met krachtige ultrasone golven bedroeg de zuurstofdesorptie bijna 10 mg/L, wat wijst op een aanzienlijke toename van de zuurstofdesorptiecapaciteit door sonicatie. Deze zuurstofdesorptiewaarden van met sonicatie behandelde, hergebruikte eikenhouten vaten zijn vergelijkbaar met die van ongebruikt eikenhout. Dit geeft aan dat gebruikte vaten ultrasoon kunnen worden verjongd en dat de eikenhoutstructuur niet negatief wordt beïnvloed. (vgl. Breniaux et al., 2019)

Sonicatoren met hoge prestaties voor vatreiniging

Hielscher Ultrasonics is marktleider op het gebied van ultrasone apparatuur met hoog vermogen. De bedrijfsparameters, zoals ultrasone amplitude, tijd en watertemperatuur, dragen bij aan de efficiëntie van de ultrasone reiniging en ontsmetting van wijnvaten. De krachtige sonicatoren van Hielscher zijn volledig regelbaar voor betrouwbare reinigings- en ontsmettingseffecten. De UIP4000hdT met een cascatrode is de meest gebruikelijke opstelling voor het efficiënt en snel diep reinigen van houten wijnvaten.
Met jarenlange ervaring in het ontwerpen, produceren en distribueren van sonicatoren staan de sonicatoren van Hielscher bekend om hun prestaties, robuustheid en betrouwbaarheid.